金屬的力學(xué)性能是指金屬在外力作用下表現(xiàn)出來的特性,主要有下列幾項(xiàng)指標(biāo)。
①. 強(qiáng)度極限(Ultimate StStrength):在拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線上的最大應(yīng)力點(diǎn),單位為MPa。
②. 屈服極限(Yield Limit)σ:材料的拉伸應(yīng)力超過彈性范圍,開始發(fā)生塑性變形時(shí)的應(yīng)力。有些材料的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線并不出現(xiàn)明顯的屈服平臺(tái),即不能明確地確定其屈服點(diǎn)。對(duì)于此種情況,工程上規(guī)定取試樣產(chǎn)生0.2%殘余變形的應(yīng)力值作為條件屈服極限,用σ0.2表示,單位為MPa。
③. 持久極限(EnduranceLimit):在給定溫度下,使試樣經(jīng)過一定時(shí)間發(fā)生蠕變斷90裂時(shí)的平均應(yīng)力。在工程上通常采用試樣在設(shè)計(jì)溫度下105h斷裂時(shí)的應(yīng)力平均值表示,單位為MPa。
④. 蠕變極限(CrCreep Limit):在給定溫度下和規(guī)定的持續(xù)時(shí)間內(nèi),使試樣產(chǎn)生一定蠕變量的應(yīng)力值。工程上通常采用鋼材在設(shè)計(jì)溫度下,經(jīng)105h、蠕變率為1%時(shí)的應(yīng)力值表示,單位為MPa。
⑤. 伸長(zhǎng)率(Percentage Elongation)δ:表明試樣在拉伸試驗(yàn)中發(fā)生破壞時(shí),產(chǎn)生了百分之幾的塑性伸長(zhǎng)量。它是衡量鋼材塑性的一個(gè)指標(biāo)。試樣的原始長(zhǎng)度,一般選擇為試樣直徑的5倍或10倍,因此,試樣有δ5和δ10,以%計(jì)。
⑥. 斷面收縮率(Reduction of Area)ψ:表明試樣在拉伸試驗(yàn)發(fā)生破壞時(shí),縮頸處所產(chǎn)生的塑性變形率。它是衡量材料塑性的另一個(gè)指標(biāo),以%計(jì)。
⑦. 沖擊值(Impact Value)Ak:是衡量鋼材韌性、確定鋼材是否產(chǎn)生脆性破壞的一個(gè)指標(biāo),單位為J。
⑧. 硬度(Hardness):反映材料對(duì)局部塑性變形的抗力及材料的耐磨性。硬度有三種表示方法,即布氏硬度(Brinell Hardness)HB、洛氏硬度(Rockwell Hardness)HR和維氏硬度(Vickers Diamond Hardness)HV,其測(cè)定方法和適用范圍各異。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),鋼材的硬度與其抗拉強(qiáng)度有如下近似關(guān)系:軋制、正火的低碳鋼σb=0.36HB,軋制、正火中碳鋼或低合金鋼σb=0.35HB;硬度為250~400HB,經(jīng)熱處理的合金鋼σb=0.33HB。
由于測(cè)定方便,對(duì)焊接接頭也常用測(cè)定熱影響區(qū)硬度的方法來確定其淬硬程度。